EL AGUA OTRO GAS QUE

EL AGUA
OTRO GAS
QUE
CONTAMINA
¿ Es el vapor de agua generado en
la combustión de combustibles
fósiles el responsable del cambio
climático ¿
Julio de 2003
Asensio Martínez Ruiz
Contaminar es sinónimo de alterar nocivamente una cosa. Para que podamos
hablar de contaminación es preciso que la alteración sea nociva, es decir que anule
alguna de las virtudes características de la cosa que decimos que se ha
contaminado. Podemos referirnos a cualquier cosa, así podemos hablar de un color
contaminado por otro, podemos hablar de tendencias, teorías y doctrinas que
contaminan ideas, podemos hablar de productos que añadidos expresamente o
involuntariamente a otros los contaminan convirtiéndolos en inútiles para el fin para
el que estos últimos se habían creado. Pero lo curioso del caso, y por esto viene a
cuento este preámbulo, es que los elementos contaminantes no tienen porqué ser
en sí mismos nocivos o perjudiciales. En los ejemplos citados, un color no es ni
bueno ni malo, pero un poco de color negro estropeará el blanco. Un libro lo
mismo, pero dejado al alcance de lectores inadecuados puede dar un resultado
inesperado, contaminando las ideas del lector como le sucedió por ejemplo a Don
Quijote. El CO2 no es nocivo, lo tomamos en la cerveza, las gaseosas, etc pero
lanzado en cantidades a la atmósfera resulta que contamina. Bien vamos entrando
en materia. El CO2 es uno de los productos de la combustión, pero hay otros.
Juntamente con el CO2 se produce vapor de agua, y en menor cuantía otros
productos, que también son responsables de la contaminación atmosférica. ¿ PERO
y EL AGUA?
El agua, como es buena no contamina, ¿ O SI ?. Hasta el momento todos los
estudios se han centrado en el estudio de los gases procedentes de las
combustiones excepto del efecto de las emisiones de grandes cantidades de vapor
de agua a la atmósfera. El presente trabajo tiene por objeto demostrar que el vapor
de agua generado por las combustiones tiene un gran efecto sobre el cambio
climático y el calentamiento global. En mi opinión su efecto es más nocivo que el
del CO2 , en consecuencia hay que considerar seriamente el agua procedente de
las combustiones como un contaminante más con gran influencia sobre el cambio
climático, del cual podría ser el principal responsable.
El agua vertida a la atmósfera tiene dos efectos sobre el medio ambiente:
-
En primer lugar ejerce un efecto térmico calentando la atmósfera. Los
gases calientes emitidos por las chimeneas y tubos de escape ceden calor
que es irradiado en parte al espacio, el equilibrio entre el calor irradiado y el
recibido del sol determina la temperatura media del planeta. El vapor de
agua se comporta en este sentido como cualquier otro gas un gas
procedente de la combustión cediendo el calor sensible al medio ambiente
más frio. Pero debido al calor latente de cambio de fase, que cede al pasar
de fase de gas a líquido o que absorbe al pasar de líquido, a gas ocurren
otros efectos.
-
En segundo lugar ejerce una alteración termodinámica en el equilibrio
líquido-fase vapor que regula la evaporación del agua en la superficie de
mares lagos y rios. Igualmente afecta la formación de nubes que cada vez
más son mas independientes de los procesos naturales como las corrientes
del Golfo. Hasta el siglo XX el agua existente en la tierra había sido siempre
la misma. El equilibrio ente el vapor del agua y el agua líquida ( humedad )
depende de la tensión de vapor del agua, que es una característica propia
de cada líquido, y que hace que se establezca un equilibrio entre las
moléculas que se evaporan y las que son atrapadas por el líquido. Este
equilibrio se establece con intercambio de calor entre la superficie del
líquido y las moléculas gaseosas del vapor. Este intercambio de calor se
realiza a expensas del calor latente de vaporización. La tensión de vapor es
una función de la temperatura, lo que significa que la cantidad de vapor que
se produce es función de la temperatura. Este proceso de evaporación
condensación se ha desarrollado durante millones de años en equilibrio en
función de la temperatura del planeta y la superficie libre total de las aguas.
Pero desde mediados del siglo XIX esto ha cambiado al generarse grandes
cantidades de vapor de agua al margen de este proceso natural de
evaporación.
La combustión de un litro de gasolina, por poner un ejemplo de un combustible
habitual, genera en promedio 1 l de agua, 2,3 kg de CO 2 y pequeñas cantidades
de otros gases que ahora no vienen al caso. Esto significa que en términos
globales estamos lanzando a la atmósfera mas de 10.000 millones de Toneladas
de agua a la atmósfera y mas de 23000 millones de toneladas de CO 2 cada año
en estos momentos. Cifra que aumentará según las previsiones en un 75 %
hasta el año 2020.
Esta cantidad de agua lanzada a la atmósfera es considerable y rivaliza con la
evaporación natural que ya no puede darse porque en la atmósfera se
encuéntrale vapor procedente de las combustiones que actúa como tapón a la
evaporación natural. Consecuentemente a la falta de evaporación la superficie
del agua se calienta y tiende a buscar un equilibrio a mayor temperatura que
permita una mayor evaporación. Retomemos por un instante las cifras que
hemos comentado.
¿ Cuanta agua hemos fabricado ¿
Considerando los últimos 100 años la cantidad de agua vertida a la atmósfera
ha sido la equivalente a un mar de 60 km x 100 km x 100 m de profundidad. Si
la profundidad del supuesto mar fuera de 1,50 m ocuparía un cuadrado que
llegaría desde Barcelona a Madrid.
En la actualidad el ritmo de generación anual de agua equivale a un aumento
del nivel del supuesto mar que iría desde Barcelona a Madrid de 2,7cm.
Tanta agua no ha pasado desapercibida a la madre tierra.
Veamos el problema desde otro punto de vista, imaginemos un turismo
desplazándose por carretera, imaginemos que la temperatura ambiente es de
22ºc y la humedad del 50%. Por cada litro de gasolina consumida se genera 1kg
de vapor y se consumen 10 m3 de aire. Comparemos las cantidades de vapor de
agua contenidos en 10 m3 de aire a 22 º c y 50 % Hr con la cantidad de agua
producida en la combustión:
gr de agua contenidos en 10 m3 de aire = 100 gramos ( t=22ºc 50%Hr)
gr de agua producidos por la combustión = 1000 gramos
Por tanto comprobamos que por cada m3 de aire aspirado se saturan 10 m3 de
aire ambiente al 100% de humedad relativa. Si consideramos los cerca de 680
millones de vehículos el cálculo es impresionante. Cada año se saturan 6800
millones de m3 de aire ambiente al 100% humedad relativa por cada litro de
gasolina consumido.
Por otro lado sabemos que el consumo anual de energía es de
aproximadamente 9000 millones de toneladas equivalentes de petróleo por lo
que podemos calcular que más de 90 millones de millones de m 3 de aire son
saturados anualmente por las combustiones
La proporción de vapor de agua en la atmósfera disminuye rápidamente con la
altitud pudiendo considerarse que las tres cuartas partes se reparten por debajo
de los 4000 m. Si consideramos primeramente el volumen de aire contenido por
debajo de los 1000 m el vapor de agua emitido por las combustiones durante un
año bastarían para proporcionar una humedad relativa del 1% a esta masa de
aire. Esto representa que en promedio, al final del año,
la humedad media de esta capa habría aumentado en un punto desde su valor
medio inicial. Si en lugar de la capa considerada consideramos una de 100m,
mucho más próxima por tanto al suelo las combustiones aportarían a esta capa
,en un año, una humedad relativa de aproximadamente un 3%.
Estos valores deben considerarse únicamente como valores de referencia para
fijar un orden de magnitud que permita hacerse una idea de la importancia del
fenómeno ya que es imposible determinar la humedad en las capas atmosféricas
sin conocer de antemano la magnitud de los vientos, la temperatura y la presión
atmosférica de la capa en el momento en el que se pretende determinar el grado
de humedad de la misma. En el cálculo efectuado se ha comparado la cantidad
de agua que puede absorber el volumen de aire considerado, en unas
condiciones dadas, respecto del volumen de aguada emitido en un año por las
combustiones, resultando este valor de entre el 1 y el 3 %. Esto equivale a decir
que las combustiones reducen en la misma cantidad el volumen de agua que se
evapora de forma natural. El resultado de esta falta de evaporación es un
calentamiento de la superficie de las aguas al romperse el equilibrio del
mecanismo de la evaporación.
El resultado por otro lado merece destacarse por su espectacularidad, ya que
aunque una alteración de solo un 1% pueda parecer insignificante hay que
considerar que se trata de un valor promedio y por tanto considerando la
irregular distribución de las emisiones es perfectamente comprensible que en
muchas zonas la influencia puede ser mucho más importante.
¿ Comprende el lector porqué efectivamente estamos ante un cambio climático
evidente y real causado por el consumo de combustibles fósiles ¿. Y lo más
curioso, el causante no es solamente el pobre CO 2, La fuerza del agua
descontrolada puede como siempre que se abandona a si misma volverse en
contra. Está claro que la naturaleza reacciona, cuando se tiende a desplazar el
equilibrio en un sentido, desplazándolo en sentido contrario. Pero no siempre
puede. El CO2 atmosférico es disuelto por el agua de lluvia que al caer al suelo
disuelve las rocas calcáreas, en un mecanismo autorregulador. Sin embargo el
agua que se produce por las combustiones ya no puede esaparecer y quedará en
forma de vapor, líquido o hielo. En cualquier caso seguirá siendo agua, agua que
en contra de la que ha habido siempre en la tierra no ha venido de las estrellas.
Asensio Martínez Ruiz
Julio de 2003